可燃冰在世界范圍內(nèi)分布廣泛、資源量大，據(jù)測(cè)算，全球可燃冰的資源量是常規(guī)天然氣的50倍。隨著常規(guī)能源的日益減少以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為一種巨大的能源儲(chǔ)備，可燃冰將發(fā)揮重要作用，可預(yù)見的是，誰主導(dǎo)了可燃冰開采，誰就可能主導(dǎo)下一個(gè)時(shí)代的能源。

沉睡的巨量新能源

20世紀(jì)60年代，人類就在凍土帶和海洋深處發(fā)現(xiàn)了一種可以燃燒的、白色的、外形像冰的固體物質(zhì)，這就是可以作為優(yōu)質(zhì)能源的可燃冰?？扇急诘刭|(zhì)上被稱為天然氣水合物，主要由水分子和烴類氣體分子組成，所以也稱為甲烷水合物，又稱籠形包合物。

研究發(fā)現(xiàn)，可燃冰是在一定條件下，由氣體或揮發(fā)性液體與水相互作用形成的白色固態(tài)結(jié)晶物質(zhì)。一旦溫度升高或壓強(qiáng)降低，甲烷氣就會(huì)溢出，固體水合物將趨于崩解。所以，固體狀的天然氣水合物往往分布于水深大于300米的海底沉積物中或寒冷的永久凍土中。

科學(xué)家估計(jì)，海底可燃冰的分布范圍占海洋總面積的10%，約4000萬平方公里，是迄今為止海底最具價(jià)值的礦產(chǎn)資源，可供人類使用1000年。而陸地上的可燃冰都在永久凍土帶，其成礦機(jī)理是：煤層氣向上溢散，由于凍土層的覆蓋，煤層氣和水在高壓、低溫的條件下形成可燃冰。

經(jīng)過多年調(diào)查研究，美國地質(zhì)調(diào)查局認(rèn)為，可燃冰將成為本世紀(jì)一種主要能源，是能源的新領(lǐng)域。保守估計(jì)，全世界以天然氣水合物形式存在的碳的總量是地球上已知化石燃料中碳含量的兩倍。“誰掌握天然氣水合物的開采技術(shù)，誰就可以執(zhí)21世紀(jì)世界能源之牛耳”。

“一石二鳥”的方法

儲(chǔ)量巨大的可燃冰存在致命缺點(diǎn)，那就是開發(fā)不當(dāng)可能引發(fā)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。因此，世界各國均采取了謹(jǐn)慎的態(tài)度和明智的做法，沒有找到理想的開采方法解決其對(duì)自然環(huán)境的影響之前，不會(huì)大量開采可燃冰。

可燃冰的開采方法主要有三種，熱解法、降壓法和置換法。前兩種方法是通過破壞可燃冰的存在條件使其脫離固態(tài)變成氣態(tài)來收集，第三種方法則是用二氧化碳置換出可燃冰里的天然氣。

二氧化碳置換開采法是“一石二鳥”的方法，既能生產(chǎn)燃料又能封存溫室氣體至冰冷的大洋底部。這不僅消除了可燃冰利用的瓶頸，而且消除了氣候變化的威脅。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)給可燃冰晶狀體的壓強(qiáng)加到很大時(shí)，二氧化碳會(huì)滲入晶體中，它填充了甲烷提取后形成的空洞，同時(shí)又將甲烷擠出，二氧化碳就被鎖在水形成的“牢籠”中。令人吃驚的是，一份甲烷水合物分解后在冰層中形成的空隙可以容納5份二氧化碳水合物。

海底寶庫能否為人類所用

就人類目前的技術(shù)來說，開采可燃冰困難重重。

甲烷是絕大多數(shù)可燃冰中的主要成分，同時(shí)也是一種反應(yīng)快速、影響明顯的溫室氣體。可燃冰中甲烷的數(shù)量大致是大氣中甲烷數(shù)量的3000倍。而且可燃冰非常不穩(wěn)定，常溫常壓環(huán)境下極易分解。這些冰球一旦從海底升到海面就會(huì)變成一攤水。學(xué)者認(rèn)為，即使可燃冰礦藏受到最小的破壞，也足以導(dǎo)致甲烷氣的大量散失。而這種氣體進(jìn)入大氣，無疑會(huì)增加溫室效應(yīng)。

可燃冰特殊的存在條件極有可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。大量研究成果表明，由自然或人為因素引起的溫壓變化，均可使水合物分解，造成海底滑坡、生物滅亡和氣候變暖等環(huán)境災(zāi)害。美國地質(zhì)調(diào)查所的調(diào)查表明，可燃冰能導(dǎo)致大陸斜坡上發(fā)生滑坡，這對(duì)海底設(shè)施是一種極大的威脅。由此可見，可燃冰也是一種危險(xiǎn)的能源。

在當(dāng)前的技術(shù)條件下，開采成本過于昂貴?？扇急_采的最大難點(diǎn)是保證井底穩(wěn)定，使甲烷氣不泄漏、不引發(fā)溫室效應(yīng)。到目前為止，世界上沒有任何一個(gè)國家能對(duì)可燃冰進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)開采。從各國進(jìn)行的試驗(yàn)性開采看，這些方法要么技術(shù)復(fù)雜、成本高昂，要么推廣價(jià)值不大，不適合大規(guī)模作業(yè)。